Modelos digitais e Sistema CAD/CAM: O futuro da

odontologia

Arthur Nunes Rios Vicente¹; Gabriela Sampaio Campos¹; Leonardo Barreto de Araujo²;

Christiano Dutra²

¹ Alunos de Graduação de Odontologia da Universidade

Estadual de Feira de Santana. E-mail: anrvrios@hotmail.com;

gaby_sampayo@hotmail.com

2 Professores do curso de Odontologia da Universidade

Estadual de Feira de Santana.

RESUMO

Os avanços na tecnologia digital

causaram um impacto significante na

Odontologia. O sistema CAD-CAM tem

sido utilizado na produção de

restaurações indiretas, coroas, pontes

e facetas, e também são usadas para

fabricação de próteses totais e

próteses sobre implantes. Este sistema

de alta tecnologia se baseia em três

componentes fundamentais: sistema de

leitura da preparação dentária

(scanning), software de desenho da

restauração protética (CAD) e sistema

de fresagem da estrutura protética

(CAM ou milling). O progresso

tecnológico CAD/CAM leva a

odontologia moderna a um momento

sublime de excelência do serviço,

viabilizando menor tempo clínico e

resultados estéticos satisfatórios.

PALAVRAS-CHAVE: Sistema CAD-

CAM; Odontologia moderna.

INTRODUÇÃO

A Odontologia, denominada em seus

primórdios como Arte Dentária, nasceu

na Pré-História, porém seus registros

mais antigos datam de 3500 a.C., na

Mesopotâmia, onde é possível

observar, nas inscrições da época, uma

menção do que seria o verme

responsável pela destruição da

estrutura dentária, o gusano dentário

(ROSENTHAL E, 2001). Tentativas de

reposição dentária que ocorreram nos

séculos dezesseis e dezessete

envolveram dentes artificiais feitos à

base de marfim, ouro, latão e até

mesmo madeira (Johnson WW, 1956).

Inclusive existem relatos de implantes

dentários feitos a partir de conchas que

foram encontrados inseridos na

cavidade oral de múmias (Anusavice

KJ, Phillips RW, 2003).

A odontologia vai evoluindo e vários

marcos são observados, a citar: a

utilização do ouro como material

restaurador em forma de coroas (Pierre

Mouton-1746), a porcelana fundida em

dentadura totais, o uso do articulador,

inventado por J.B. Gariot (1805) e os

instrumentos de extração eram

aperfeiçoados. Ainda há a descoberta

da anestesia por Horace Wells, em

1844, e os estudos específicos em

dentísteria restauradora. Entre muitas

outras descobertas, os dentistas se

especializaram e se diversificaram em

periodontistas, endodontistas,

protesistas, odontopediatras,

traumatologistas, etc.

Segundo Pinto (2000), o século XX

vivenciou o desenvolvimento de uma

odontologia capaz de oferecer, com

qualidade, alternativas técnicas de

crescente sofisticação e praticidade

para solucionar os problemas de saúde

bucal.

Novos caminhos e tecnologias foram

alcançados até hoje. As primeiras

novidades de informática na

Odontologia foram os softwares

administrativos genéricos e depois os

específicos para a área odontológica,

desenvolvidos também no Brasil, e que

surgiram por volta de 1980 (BIDEGAIN

C, 2009). Essa ferramenta se proliferou

com importante aplicação na clínica e

muitas especialidades têm hoje

sistemas específicos para suas áreas.

A crescente busca pela excelência no

diagnóstico e tratamento das

alterações do complexo buço-maxilo-

facial tem se tornado um grande

desafio para os cirurgiões-dentistas.

Nesse sentido, a incorporação de

tecnologias modernas tem assumido

uma posição de destaque no ramo da

biotecnologia (SAFIRA, LC et al.,

2010).

Nesta perspectiva, o objetivo deste

trabalho é mostras como se encontra a

odontologia atualmente, embasada na

sofisticação da robótica dos sistemas

CAD-CAM.

REVISÃO DE LITERATURA

Sistema CAD-CAM

Os rápidos avanços em tecnologia

digital causaram um impacto

significante na Odontologia. A

prototipagem Rápida é um processo

aditivo construtivo utilizado para

obtenção de protótipos diretamente de

um modelo tridimensional (FOGGI-

ATTO, 2008).

Segundo Tinschert J (2006) e Liu ER

(2005) a tecnologia CAD-CAM tem sido

utilizada na Odontologia principalmente

na produção de restaurações de

prótese fixa como, por exemplo,

coroas, pontes e facetas. Várias

empresas têm desenvolvido sistemas

CAD-CAM de alta tecnologia, que se

baseiam em três componentes

fundamentais: sistema de leitura da

preparação dentária (scanning),

software de desenho da restauração

protética (CAD) e sistema de fresagem

da estrutura protética (CAM ou milling).

Segundo Giordano R (2006) CAD/CAM é

uma sigla na língua inglesa para

Computer-Aided Design e Computer-

Aided Manufactoring que significam,

respectivamente: desenho auxiliado por

computação e manufatura auxiliada por

computação.

Desenvolvido na Universidade de

Zurique, o sistema CEREC foi o

primeiro sistema CAD-CAM a alcançar

êxito clínico e comercial. Por esse

sistema é efetuada uma leitura óptica

sem contato com a preparação dentária

(CORREIA et al., 2006).

O sistema CAD/CAM são processos

que podem ser realizados em ambiente

clínico, laboratorial e industrial.

Dependendo do profissional, dos

investimentos e maquinário disponível.

Ocorre em três etapas: scaneamento,

usinagem e impressão por processos

de estereolitografia (técnica em que se

depositam várias camadas de resinas

de forma controlada por processos

CAD/CAM que são imediatamente

polimerizadas).

De acordo Liu ER (2005) durante os

últimos 20 anos, verificou-se um

grande desenvolvimento da tecnologia

CAD-CAM no que diz respeito à leitura

das preparações dentárias (óptica,

contato e digitalização laser), aos

programas de desenho virtual, aos

materiais (como, por exemplo, a

alumina, a zircônia e o titânio) e à

maquinação das restaurações

protéticas.

Os materiais utilizados para a fresagem

da estrutura protética são blocos pré-

fabricados dos seguintes materiais:

cerâmica de vidro reforçada com

leucita, alumina reforçada com vidro,

alumina densamente sinterizada, Y-

TZP Zircônia (Yttrium-tetragonal zirco-

nia polycristal) com sinterização

(parcial ou total), titânio, ligas

preciosas, ligas não-preciosas e

acrílicos de resistência reforçada

(McLaren EA, Giordano II RA, 2005).

Uma das grandes vantagens da

utilização desses sistemas é a

possibilidade de trabalhar com

materiais muito resistentes, como a

zircônia, que, quanto à fabricação

manual, é bastante limitada

(RAIGRODSKI AJ 2004). Como a

resistência do material é o fator

primordial para determinar a indicação

da técnica assim como a preservação

da reabilitação ao longo do tempo, a

necessidade de desenvolvimentos que

levassem à possibilidade de execução

de reabilitações de maiores extensões

levou à busca pela tecnologia

CAD/CAM. (CORREIA et al., 2006).

Sistema digital de moldagem e

scanneamento

A aquisição de uma cópia de um dente

ou vários dentes preparados, de dentes

íntegros adjacentes e antagonistas, e o

estabelecimento de uma relação

interoclusal correta, assim como a

conversão dessa informação em

réplicas precisas da dentição são os

objetivos da moldagem com finalidade

protética e estética funcional. (POLIDO

WD, 2010)

Os sistemas digitais de moldagem e

escaneamento em Odontologia foram

introduzidos na metade dos anos 80, e

têm evoluído tanto que artigos já

preveem que em 5 anos a maioria dos

dentistas nos EUA e Europa estará

usando scanners digitais para

moldagens (BIRNBAUM N, 2009).

No mercado existem duas modalidades

de sistemas moldagens digitais

disponíveis: os sistemas CAD/CAM e

os sistemas de moldagem digital

tridimensional (3D) dedicados.

Os sistemas dedicados de moldagem

digital 3D eliminam várias etapas de

atendimento em um consultório

odontológico, incluindo seleção de

moldeiras, preparação e uso de

materiais, desinfecção de moldagens e

envio dessas ao laboratório. Além

disso, o laboratório reduz seu tempo de

trabalho, por não ter que vazar gesso

nas moldagens, colocar pinos e

réplicas, recortar e modelar troquéis ou

articular modelos. É um procedimento

feito em boca, possibilitando um

escaneamento direito das estruturas

intrabucais (POLIDO WD, 2010)

Os sistemas CAD/CAM que estão

disponíveis atualmente são capazes de

alimentar dados obtidos através de

escaneamentos digitais precisos feitos

de modelos de gesso diretamente para

sistemas de confecção capazes de

esculpir restaurações em blocos de

cerâmica ou resina, sem a necessidade

de uma cópia física dos dentes

preparados, dentes adjacentes e

dentes antagonistas.

Com o desenvolvimento de novos

materiais restauradores com alta

Tabela 1. Resumo das partes envolvidas para funcionamento da tecnologia CAD/CAM aplicada às próteses dentárias

Tecnologias

envolvidas

Escaneamento ou

digitalização de

imagens (CAD)

Fabricação

(CAM)

Material odontológico restaurador

Tipos de próteses/produto final

Tipos

Intraoral (ambiente

clínico)

Fresagem Industrial

Metais (titânio, CoCr)

Unitárias (metalocerâmicas ou cerâmicas puras)

Extraoral (ambiente laboratorial ou industrial)

Usinagem Laboratorial

Cerâmicos (Dissilicato de Lítio, Zircônia/YZTP,

Feldspáticas reforçadas)

Parciais (metalocerâmicas, cerâmicas puras, metaloplásticas ou ambas)

Tecnologias diferentes da usinagem (podem ser industrial ou laboratorial)

Acrílicos e ceras

Totais (metalocerâmicas, cerâmicas puras, metaloplásticas ou ambas)

resistência e propriedades estéticas,

tais como a zircônia, técnicas de

laboratório têm sido desenvolvidas nas

quais modelos mestres obtidos através

de moldagens com materiais elásticos

são digitalmente escaneados para criar

modelos estereolíticos (prototipagens),

sobre os quais as restaurações são

realizadas (POLIDO WD, 2010).

Desenho assistido

Depois de efetuada a digitalização do

preparo dental, a imagem é transferida

para um programa de desenho

assistido por computador, pelo qual o

operador pode então desenhar de

forma virtual a estrutura protética.

Nesta fase, define-se as linhas de

acabamento, o espaçamento e a

espessura da restauração a maquinar.

(SAFIRA, et al., 2010) Apesar da evolução

dos programas de desenho das

restaurações protéticas para uma

concepção mais facilitada, sobretudo

pela introdução do 3D e das bases de

dados de estruturas protéticas,

presume-se que o operador tenha

alguns conhecimentos sobre

informática.

Fresagem

A partir de um comando, o técnico

manda a peça para impressão. A

impressora em questão é uma unidade

fresadora. O papel dessa impressora

são os blocos pré-sinterizados de

zircônia. Na unidade fresadora existem

braços articulados com brocas

especificas em sua extremidade que

imprimem a peça desenhada no

computador no bloco de cerâmica. O

processo todo de fresagem tem a

temperatura e pressão controladas pelo

computador. Depois a peça é

sinterizada no laboratório em fornos

específicos com controle digital da

temperatura e tempo.

Depois dessa etapa, a peça recebe a

cerâmica de recobrimento, que junto

com a subestrutura também em

cerâmica, resultam em uma peça

altamente estética.

Cada sistema existente no mercado

possui características diferentes de

tecnologia e materiais (zircônia) que

contemplam as mais diversas indica-

ções e desafios estéticos.

A tecnologia CAD/CAM também

oferece a possibilidade de se obter

infraestruturas de prótese com

diferentes materiais (Zircônia, Liga de

Cobalto-Cromo, Titânio, entre outros)

disponíveis atualmente com o uso do

mesmo processo de fabricação

(fresagem) (POLIDO WD, 2010).

Vantagens da tecnologia CAD/CAM

A tecnologia CAD/CAM permite o

controle de qualidade a nível

micrométrico (POLIDO WD, 2010), o

que é de grande importância,

especialmente em infraestruturas de

próteses parafusadas sobre implantes,

pois essas exigem mais precisão de

adaptação do que as próteses

cimentadas sobre dentes ou implantes,

já que o cimento facilita na passividade

da peça.

Segundo ABDUO J (2011) no caso das

próteses implantossuportadas, estudos

já reportaram resultados de adaptação

marginal de 3,7 μm em infraestruturas

usinadas de zircônia e de 3,6 μm em

infraestruturas usinadas de titânio.

A qualidade da adaptação depende de

todos os passos envolvidos: preparo do

caso, escaneamento, modelagem em

CAD, usinagem, controle de qualidade,

checagem e critério da prova em boca.

Desvantagens da tecnologia CAD/CAM

Dentre as limitações da tecnologia

CAD/CAM são uso de alguns softwares

usados para desenho das

restaurações, assim como limitações

do hardware utilizado, como a câmera,

o equipamento de escaneamento e as

máquinas de usinagem (CONRAD HJ et

al,. 2007)

A experiência e conhecimento dos

clínicos e técnicos de laboratório

também são de extrema importância

quando sistemas CAD/CAM clínicos ou

laboratoriais forem utilizados.

O material que será escaneado

(modelo de gesso, material de

moldagem ou a arcada dentária) pode

apresentar vantagens e limitações de

acordo com o processo escolhido. Os

preparos subgengivais dificilmente são

digitalizados com a tecnologia

disponível nos dias de hoje em

processos de escanemento intra oral.

Para este tipo de preparo

(subgengival), o escaneamento de

moldagens ou do modelo em gesso

deve ser a primeira opção (POLIDO

WD, 2010).

DISCUSSÃO

A Odontologia atual exige padrões de

qualidade muito superiores aos

verificados no século passado, sob dois

níveis fundamentais: funcionalidade e

estética.

Bernardes SR et al. (2012) afirmam

que diferentes profissionais envolvidos

(dentista e técnico em prótese

dentária/TPD), os diversos tipos de

processamentos, materiais

restauradores, indicações e

necessidades, associados ao nível de

exigência clínica em relação à

adaptação, estética, suporte,

restabelecimento da função com

harmonia fisiológica e qualidade macro

e micrométrica da prótese dentária,

tornam essa especialidade

odontológica altamente complexa.

Nesta percepção, exigências com

estética, eficácia e rapidez dos serviços

aumentaram grandemente.

A implementação da tecnologia CAD-

CAM, com seus diversos sistemas,

ajudará a surtir esse efeito, não no

sentido de uma “produção em série”

(antes pelo contrário), mas sim num

aperfeiçoamento na produção das

restaurações, pela utilização do

desenho e da confecção, assistidas por

computador. O fato de serem tecno-

logias essencialmente informatizadas

exige do clínico e do laboratório uma

adaptação das dinâmicas de trabalho

de forma a rentabilizar o investimento

efetuado.

A tecnologia CAD/CAM já estava

presente na grande área da engenharia

muito antes do que na área de saúde.

Há alguns anos, a fabricação de

diversos produtos industrializados já é

realizada com auxílio da tecnologia

CAD/CAM. Desde a década de setenta,

a aplicação desta técnica vem sendo

sugerida na clínica odontológica com o

objetivo de simplificar, automatizar e

garantir níveis de qualidade com

adaptações micrométricas das nossas

próteses dentárias (Wildgoose DG,

Johnson A, Winstanley RB, 2004; Liu

PR, Essig ME., 2008).

Liu PR (2008) confirma que essa nova

técnica apresenta mais facilidade de

uso, melhor qualidade, maior gama de

aplicação e mais complexidade. Ela

permite a aplicação de novos materiais

com mais segurança, que por sua vez

podem ser mais estéticos, com

desgastes parecidos ao esmalte e

resistência suficiente para serem

usados em coroas totais posteriores e

em próteses parciais.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A informatização de todos os setores

da saúde e a constante busca pelas

inovações tecnológicas é um caminho

que começamos a percorrer e a

tecnologia CAD/CAM trouxe um avanço

incomparável para a Odontologia.

Este avanço tecnológico transformou

um trabalho artesanal em uma

produção automatizada, exata e com

nível de qualidade e satisfação superior

ao já imaginado, levando a odontologia

moderna a um momento sublime de

excelência do serviço, demandando de

menor tempo e favorecendo

principalmente a área de dentística,

prótese e implantes dentários.

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